用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法与流程

本发明涉及一种用于污泥压滤至滤饼的技术领域，具体涉及一种用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法。

背景技术：

污泥泥浆本身含有一定量的有机成分，具有一定的热值，只是由于含水率高达97%～98%，无法自持燃烧。以干基热值为8.11mj/kg的污泥为例，当污泥的含水率为60%时，热值只有2.72mj/kg，无法燃烧；当污泥的含水率降到40%时，热值达到5.46mj/kg，就可以自持燃烧；作为原料的资源化利用也是要求将污泥的含水率降到40%以下。因此，现有技术需要在完成压滤之后继续采用热力干燥，才能将污泥的含水率降到40%以下，但是热力干燥的能耗非常高。

现有污水处理厂浓缩池产生的含水率97%～98%的泥浆首先要经机械过滤脱水减量，统计表明，热力脱水的成本是机械脱水的4～5倍，为降低城市污泥的处置成本，应千方百计地提升机械脱水的效率。传统的脱水工艺，是往含水率97%～98%的泥浆中混加絮凝剂，在履带式、叠螺式、离心式压滤机中的种进行压滤脱水。人们都在追求压滤机的高脱水率，其中通过提升过滤压力，是一种相对有效的技术措施。目前，压浆泵的出口压力已由6kg/cm²提高到12kg/cm²；但是由于城市污泥中含有砂砾等固体微粒，这使得进一步提高压浆泵的出口压力受到限制。此外，过高的压浆泵的出口压力，会使泵的功耗也陡增。因此，目前用上述常规压滤机压滤城市污泥的含水率都高于80％。造成这种结果的原因是，现有污水处理厂，污泥曝气后，为加速二沉池的沉降速度,要加入絮凝剂，絮凝剂增加了污泥颗粒的亲水性。而如果亲水性较高的话，就很难单纯依靠机械力将水挤压出去。

另外，在污水处理的历程中，还曾出现过用混加生石灰和铁盐压滤脱水后送填埋的工艺，要点是，往含水率97%～98%的泥浆中混加生石灰和铁盐压滤脱水到含水率高60％后送填埋，这种工艺不仅资源浪费，还要付费填埋，是不可持续的。

中国专利201910329863.6公开了一种污泥绿色脱水药剂的制备方法及使用方法。所述的脱水药剂由助滤剂、絮凝剂和氧化剂组成；助滤剂由污泥预处理后，经预碳化处理后研磨，经稀盐酸、feso4、nabh4溶液进行化学攺性得到改性生物炭；絮凝剂由瓜尔胶溶液经水浴加热，滴加3－氯－2－羟丙基三甲基氯化铵溶液，改性阳离子瓜尔胶；所述的氧化剂为过硫酸盐或者过氧化氢。使用方法：先向污泥中添加助滤剂与氧化剂，再加絮凝剂，经过处理的污泥，最后用板框压滤处理，可得到含水率为57.5%～65%的泥饼。遗憾的是该发明并未给出这些含水率是在什么过滤压力下取得的，而过滤压力是滤影响饼含水率的一个最重要参数。

该项专利的缺奌是：

第一、助滤剂是在惰性气体的保护下进行炭化的，继而还要用稀盐酸、feso4、nabh4溶液进行化学改性，难以实现工业化生产。

第二、所得滤饼的含水率髙，尚不能自持燃燒。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，工艺简单、工艺成本较低，使污水能够直接通过板框压滤机压滤至含水率小于40%；在不增加固定资产投资的前提下，本发明将不能自持燃烧、含水率高于95％的污水，变成可自持燃烧有使用价值的商品，变废为宝，同时还改善生产环境，为污水资源化提供技术支撑；污泥炭作为助滤剂和除臭剂，使得压滤后的滤饼无需额外做除臭处理，进一步简化了工艺流程；所得的滤饼可作为燃料或炭化原料自用或外销，滤液送污水处理厂污水来水池。

发明所采取的技术方案是：

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入含水率大于等于95%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、助剂和污水固含量的质量比在1000~1500：3~5：1000的范围内；

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，通过板框压滤机对污水进行压滤，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，得到滤饼的含水率小于40%。

本发明进一步改进方案是，所述助剂为聚丙烯酰胺类有机高分子聚合物。

本发明更进一步改进方案是，所述助剂为阳离型聚丙烯酰胺。

本发明更进一步改进方案是，所述助剂还可以为铁系盐、铝系盐、钙系盐

本发明更进一步改进方案是，所述步骤1）中，所述污泥炭经过筛分之后选用的粉状污泥炭的粒径在70~100目的范围内。

本发明更进一步改进方案是，所述步骤1）中，所述助剂先与水充分混合为水溶液后加入污水搅拌。

本发明更进一步改进方案是，所述步骤2）中，将步骤1）中混合有污泥炭和助剂的污水通过泥浆泵注入板框压滤机进行压滤。

本发明更进一步改进方案是，所述步骤2）中，根据压滤机操作手册，压滤机每次保压压滤至可以提升压力的时候，将压滤机的压滤压力向上提升一个压力值，并保压使压滤机对污水进一步压滤。

本发明的有益效果在于：

第一、本发明的用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，在不增加固定资产投资的前提下，工艺简单、工艺成本较低，使污水能够直接通过板框压滤机压滤至含水率小于40%。

第二、本发明的用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，在不增加固定资产投资的前提下，本发明将不能自持燃烧、含水率高于95％的污水，变成可自持燃烧有使用价值的商品，变废为宝，同时还改善生产环境，为污水资源化提供技术支撑。

第三、本发明的用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，污泥炭作为助滤剂和除臭剂，使得压滤后的滤饼无需额外做除臭处理，进一步简化了工艺流程。

第四、本发明的用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，所得的滤饼可作为燃料或炭化原料自用或外销，滤液送污水处理厂污水来水池。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

图2为实施例1~10中各试验例的工艺参数和所得滤饼的含水率。

具体实施方式：

本发明中各实施例中所涉及到的污泥炭经过筛分之后选用的粉状污泥炭的粒径在70~100目的范围内；助剂是质量百分比为0.5%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液；本发明中各实施例中所涉及的压滤机为衡水海江压滤机集团公司所生产的型号为xmq*6*1.6的压滤机。

实施例1

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入紫光水务淮阴区污水处理厂的含水率97.8%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量比为1000：3.8：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，得到滤饼的含水率为38.5%。

实施例2

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入紫光水务淮阴区污水处理厂的含水率97.8%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量比为800：3.5：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，得到滤饼的含水率为41.3%。

实施例3

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入紫光水务淮阴区污水处理厂的含水率97.8%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量比为1500：4.5：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，得到滤饼的含水率为34.5%。

实施例4

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入浙江义鸟北极秀印染厂含水率97%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量比为1000：4：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为39%。

实施例5

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入浙江义鸟北极秀印染厂含水率97%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量比为800：4：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为40.5%。

实施例6

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入淮阴区光大（淮安)分公司污水处理厂含水率为95%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量比为1000：3.8：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为34.18%。

实施例7

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入淮阴区光大（淮安）分公司污水处理厂含水率为95%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量为800：3.5：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为38.95%。

实施例8

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入沐阳友富薄板厂含水率97%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量为1000：3.5：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，

即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为39%。

实施例9

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入沐阳友富薄板厂含水率97%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量为1200：4.2：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，

即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为36%。

实施例10

用污泥炭作为助滤剂的污泥压滤方法，包括以下步骤：

1）将污泥炭和助剂加入沐阳友富薄板厂含水率97%的污水中进行搅拌混合，其中污泥炭、聚丙烯酰胺和污水固含量的质量为1500：4.8：1000。

2）当污泥炭、助剂与污水完全混合均匀之后，根据压滤机操作手册进行压滤，并使压滤机的压滤压力值从0开始逐渐提升；

3）当板框压滤机的压滤压力提升至10kg/cm²的时候，并保压至操作人员判定压滤机的滤液断流，

即可完成污水的压滤，即可完成污泥的压滤，得到滤饼的含水率为33.5%。

如图2所示，为实施例1~10中的各实验参数以及其所得到滤饼的含水率。

其中实施例1、实施例2和实施例3是一组对比例，实施例4和实施例5是一组对比例，实施例6和实施例7是一组对比例，实施例8、实施例9和实施例10是一组对比例。

其中实施例2、实施例5和实施例7中污泥炭与污水中的固含量的质量比都小于1000:1000，不在本发明所要求保护的范围内，并且最终导致实施例2、实施例5和实施例7最后压滤所得的滤饼的含水率分别为41.3%、40.5%和38.95%，其中实施例2和实施例5所得滤饼的含水率仍大于40%而无法自持燃烧。而其余的实施例1、实施例3、实施例4、实施例6、实施例8、实施例9和实施例10中污泥炭与污水中的固含量的质量比在1000~1500:1000的范围内，并且最终所得的滤饼的含水率也都是小于40%，可以实现自持燃烧。从而解决了本发明所要求解决的技术问题。